聯邦學習學習心得(1) 聯邦學習簡介

2021-10-09 01:37:16 字數 1089 閱讀 6184

國際社會上對資訊保安、個人隱私的問題越來越重視,各種相關的法案相繼頒布,對私人資料的管理、監督、保護更加全面化、嚴格化、密集化。各個公司對各自的資料也越來越重視,作為資產不可能拿出來分享,這就造成了資料孤島的現象。同時與傳統的機器學習(machine learning)和深度學習(deep learning)方法相矛盾的是,傳統的方法需要集合大量的資料才能訓練出足夠準確的模型。怎麼樣在保證自己的資料不被洩露的條件下,訓練出滿意的模型呢?聯邦學習(federated learning)就此而來。

聯邦學習(federated learning),我更喜歡形象的稱之為聯合學習,顧名思義,就是聯合不同終端、不同公司、不同商家的資料,共同訓練模型。當然這裡的聯合並非指的是將所有的資料放在一起,而是各個資料分開訓練各自的模型,將資訊(比如梯度)傳送中間的協調者(arbiter),協調者再處理、分發更新後的梯度等資訊,從而完成各自模型的更新,反覆迭代這一過程,直至損失函式小於預定值才結束。其中為保證過程資料不會洩露,運用了一些加密技術。

一句話來總結:資料不動模型動。

根據聯合資料的特點,可以將聯邦學習分為三類:橫向聯邦學習(horizontal learning,homogeneous learning)、縱向聯邦學習(vertical learning,heterogeneous)、聯邦遷移學習(federated transfer learning)。

針對資料,我們可以從兩個角度去了解,分別是質和量,對應著縱向和橫向維度。如果我們需要擴充套件資料,從以上兩個維度出發,對於質(縱向),可以擴充套件更多的特徵,刻畫更為準確地人物畫像,這也就是縱向聯邦學習,聯合的資料擁有相同的使用者id,不同的特徵。另外一種擴充套件資料的方法就是從量的角度出發,聯合的資料擁有相同的特徵維度,不同的使用者id,即橫向聯邦學習。

除此之外,在聯合的資料集擁有相同的特徵維度和使用者id都較少的情況下,可以利用遷移學習來克服資料或標籤不足的情況。這種方法叫做聯邦遷移學習。

資料隔離,私有資料不會洩露。

無損,和傳統的機器學習方法將資料集合在一起訓練出來的模型精度幾乎相同。

對等,參與者地位相同。

共同獲益,所有參與者都能得到最終的訓練模型。

聯邦學習**

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